1-3什么是综合?有哪些类型?综合在电子设计自动化中的地位是什么?
答:综合,就其字面含义应该是:把抽象的实体结合成单个或统一的实体。在电子设计领域中,综合的概念可以表示为:将用行为和功能层次表达的电子系统转换为低层次的便于具体实现的模块组合装配的过程。
类型有:(1)从自然语言转换到VHDL语言算法表述,即自然语言综合。(2)从算法表述转换到寄存器传输级(RTL)表述,即从行为域到结构域的综合,即行为综合。(3)从RTL级表述转换到逻辑门(包括触发器)的表述,即逻辑综合。(4)从逻辑门表示转换到版图级表述(ASIC设计),或者转换到FPGA的配置网表文件,可称为版图综合或者结构综合。
综合在电子设计领域中的地位是:综合是核心地位。综合就是能够自动将一种设计表述形式向另一种设计表述形式转换的计算机程序,或协助进行手工转换的程序。它可以将高层次的表述转换为低层次的表述,可以从行为域转换到结构域,可以将高一级抽象的电路描述(如算法级)转换为低一级的电路描述(如门级),并可以用某种特定的“技术实现”,如CMOS。
综合器转化的目标是底层的电路结构网表文件,这种满足原设计程序功能描述的电路结构不依赖于任何特定硬件环境,因此可以独立的存在,并能轻易地被移植到任何通用硬件环境中,如ASIC等。另一方面,综合器在将硬件描述语言表达的电路功能转化成具体的电路结构网表过程中具有明显的能动性,它并非是机械式的一一对应式的”翻译”,而是根据设计库,工艺库以及预先设置的各类约束条件,选择最优的方案完成电路结构的设计。也就是说,对于相同的VHDL表述,综合器可以用不同的电路结构实现相同的功能。
1-4在EDA技术中,自顶向下的设计方法的重要意义是什么?
答:在EDA技术应用中,自顶向下的设计方法,就是在整个设计流程中各设计环节逐步求精的过程。自顶向下设计方法的有效应用必须基于功能强大的EDA工具,具备集系统描述,行为描述,结构描述为一体的硬件描述语言HDL,以及先进的ASIC制造工艺和FPGA开发技术。当今,自顶而下的设计方法已经是EDA技术的首选设计方法,是ASIC或FPGA开发的主要设计手段 。相对于传统的低效,低可靠性,费时费力,成本高昂的自底向上的设计方法来说,自顶向下的设计法由于设计的下一步是基于当前的设计,所以发现问题,设计修改无需从头因此效率高。此外,项目设计的周期可以大大的缩短。
自顶向下的设计方法使系统被分解为各个模块的集合后,可以对设计的各个独立模块指派不同的工作小组。这些工作小组可以工作在不同的地点,甚至可以分属不同的单位,最后将不同的模块集成为最终的系统模型,并对其进行综合测试和评价。